Decision 699 elaboración de indicadores ambientales en la comunidad andina



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1.3 Índice de Escasez




Indicador N° 8: Índice de escasez de agua superficial 20




1. Concepto


El agua, además de su valioso papel como elemento de consumo y bienestar de los seres vivos, actúa como materia prima ó medio de producción de los distintos sectores socieconómicos, por ello es importante contar con un indicador de estado que refleje no sólo la magnitud de la oferta de agua disponible en las distintas unidades hidrológicas sino también la relación de esta oferta con la demanda de agua existente en las distintas fuentes abastecedoras. En calidad de este indicador resulta natural utilizar la relación porcentual entre la demanda de agua del conjunto de actividades económicas y la oferta hídrica disponible en las fuentes abastecedoras.
El índice de escasez refleja la relación entre la oferta y demanda de agua incluyendo las reducciones necesarias para mantener la salud de la fuente abastecedora.

2. Definición Operativa


Fórmula N° 8


Donde:

= Índice de escasez (%)

D = Demanda de agua (m3)

On = Oferta hídrica superficial neta (m3)
A su vez la oferta hídrica superficial neta resulta de la siguiente expresión:
O n = O t X R e x R f

Donde:
O t = Oferta hídrica superficial total (m3)

R e = Factor de reducción para mantener la el régimen de estiaje ó caudales mínimos.

R f = Factor de reducción para protección de fuentes frágiles.
En la realidad es evidente que la oferta hídrica total también se ve afectada por el estado de degradación de la calidad de agua, sin embargo, debido a la menor densidad de los sistemas de seguimiento de calidad del agua y con el fin de garantizar la aplicabilidad del indicador, no se incluye elementos de reducción relacionados directamente con la calidad in situ y de facto del recurso.
Oferta hídrica superficial total: Una vez generalizado en el espacio la escorrentía superficial, la definición de la oferta hídrica total se resume a la definición del volumen de agua escurrido por el área de la cuenca en el intervalo de tiempo de período de agregación del índice de escasez.
Factor de reducción para mantener el régimen de estiaje ó caudales mínimos: Para ello se establece el valor modal de los caudales durante el período de estiaje ó de aguas bajas. El caudal promedio de periodo de aguas bajas se calcula como el promedio aritmético de los caudales que son superados el 75% del tiempo durante el año. Con estos valores se conforma el conjunto estadístico que caracteriza al régimen de estiaje de la fuente abastecedora. Este conjunto estadístico se caracteriza por su función de distribución empírica, la cual se obtiene, al ordenar los caudales mínimos promedios de mayor a menor y aplicando la siguiente fórmula para calcular la probabilidad de excedencia p:
P =
Donde:
m = Número de orden del caudal en la serie ordenada.

n = Longitud de la serie de caudales mínimos.
A la distribución empírica se le debe ajustar una distribución teórica que cumpla por lo menos con dos de los criterios de bondad de ajuste anunciados a continuación:
a) Criterio de Kolmogorov;

b) Criterio de Smirnov.

c) Criterio de Pearson
La hipótesis nula sobre la concordancia de las funciones de distribución empírica y teórica se debe aprobar como mínimo con niveles de significancia del 5 y 10%.
De la función de distribución teórica se extrae el caudal con probabilidad de excedencia del 97.5%. Luego se determina la reducción para mantener el régimen de estiaje de la fuente abastecedora de agua mediante la aplicación de la siguiente ecuación:

Re [%] = 100 x
La definición del factor de reducción para protección de fuentes frágiles es una función de las magnitudes del valor modal de la escorrentía (), su coeficiente de variación (Cv), su coeficiente de asimetría (Cs) y de la persistencia (D) de los caudales diarios expresados a través de la memoria de la función de autocorrelación de los caudales diarios de la fuente abastecedora.
Para tener una idea de la forma analítica ó tabulada de la función Re = es necesario evaluar todos los parámetros independientes en todos los puntos de evaluación del índice de escasez con el fin de realizar una clasificación de todas las combinaciones posibles de , Cv, Cs, D que permita distribuir entre ellos valores de reducción desde el 0 hasta el 50%.

3. Unidad de Medida


Porcentaje (%)
4. Cobertura
Cuencas

5. Metodología


El índice de escasez requiere de la definición y metodología individual de sus componentes.

6. Fuente de Información


Oferta hídrica: Instituciones que estudian las condiciones hidrometeorológicas de determinado país y otras entidades de suministro de agua.
Demanda hídrica: Instituciones ambientales. Entidades encargadas del suministro de agua.

7. Periodicidad


Anual.

8. Significancia (Pertinencia para la adopción de políticas) 21




  • Finalidad


Calcular las condiciones hidrológicas medias y secas, la situación de la disponibilidad de agua actual y con las proyecciones futuras del abastecimiento a nivel nacional y regional, de tal manera que los organismos del Estado involucrados en la gestión ambiental y en los recursos hídricos tomen las medidas necesarias para que los planes de ordenamiento del uso de los recursos naturales y manejo sostenible de las cuencas hidrográficas tengan en cuenta zonas que presentan índices de escasez con niveles preocupantes y otras características desfavorables.


  • Interpretación


Este indicador representa la demanda de agua que ejercen en su conjunto las actividades económicas y sociales para su uso y aprovechamiento frente a la oferta hídrica disponible (neta).
Escala de valoración del Índice de escasez
Se registra escasez de agua cuando la cantidad de agua tomada de las fuentes existentes es tan grande que se suscitan conflictos entre el abastecimiento de agua para las necesidades humanas, las ecosistemáticas, las de los sistemas de producción y las de las demandas potenciales.


Categoría del Índice de Escasez

Porcentaje de la Oferta hídrica utilizada

Explicación

Alto

> 40%

Existe fuerte presión sobre el recurso hídrico, denota una urgencia máxima para el ordenamiento de la oferta y la demanda. En estos casos la baja disponibilidad de agua es un factor limitador del desarrollo económico.

Medio

20 – 40%

Cuando los límites de presión exigen entre el 20 y el 40% de la oferta hídrica disponible es necesario el ordenamiento tanto de la oferta como de la demanda. Es menester asignar prioridades a los distintos usos y prestar particular atención a los ecosistemas acuáticos para garantizar que reciban el aporte hídrico requerido para su existencia. Se necesitan inversiones para mejorar la eficiencia en la utilización de los recursos hídricos

Moderado

10-20%

Indica que la disponibilidad de agua se está convirtiendo en un factor limitador del desarrollo.

Bajo

< 10%

No se experimentan presiones importantes sobre el recurso hídrico.



  1. Limitaciones 22


El índice de escasez presentado aquí concierne solo al recurso hídrico superficial, en aquellas regiones donde prevalece el uso del recurso subterráneo puede arrojar respuestas contradictorias sobre la disponibilidad de agua.
Con relación a la oferta:
El factor de reducción de la oferta está dado de forma global al no disponerse de resultados sobre los factores de reducción específicos para cada sector usuario y para cada región.

Es necesario detallar los modelos hidrogeológicos conceptuales para que representen las condiciones locales de los sitios de captación.


Con relación a la demanda:
Los factores de consumo de agua en la industria por tipo de actividad económica, son teóricos y tomados de fuentes secundarias.

Los factores teóricos para consumo de agua no contemplan la tecnología utilizada en los diferentes sectores.

Las estimaciones de demanda de agua en la industria no contemplan los usos de este recurso en la industria extractiva.

El indicador no tiene en cuenta la demanda de agua para la generación eléctrica por medio de hidroeléctricas.



En todos los cálculos donde se usan factores reportados es necesario ajustarlos a medida que se obtenga información real sobre dichos consumos para el país.
1.4 Calidad de Agua Continental
Indicador N° 9: PH

1. Concepto


Valor absoluto del logaritmo decimal de la concentración de ion hidrógeno (actividad) en miliequivalentes por litro de solución, generalmente se expresa en unidades de pH. Usado como indicador de acidez (pH < 7) o de alcalinidad (pH > 7). 23
El pH de la mayoría de fuentes de agua natural fluctúa entre 6,5-8,5.
Los cambios en el pH son causados por la lluvia ácida, por los desechos industriales, el drenaje de la minería o por el lavado de minerales. El pH es un criterio importante de la calidad del agua, porque limita la posibilidad de vida acuática y muchos de los usos del agua.

2. Definición Operativa 24


Para hacer el cálculo del indicador se utilizan los registros con los datos técnicos de las muestras analizadas en los diferentes puntos de muestreo del río ó lago de estudio.
El pH es la relación de la suma de los pH de los puntos de muestreo sobre el número de puntos de muestreo realizados de un determinado río ó lago.
Fórmula N° 9

Σ PH pm(i)

PH = ---------------------

Npm
Donde:
PH = Promedio del Potencial hidrógeno por río ó lago

PHpm (i) = Potencial Hidrógeno por punto de muestreo (i)

Npm = Número de puntos de muestreo

3. Unidad de Medida


Unidades de pH (N° ).

4. Cobertura


Cuencas disponibles.

5. Metodología 25


El método de análisis utilizado es el Electrométrico (APHA-AWWA-WPCF.1992. Estándar Methods for Examination of Water and Wastewater).

6. Fuente de Información



Instituciones responsables de la vigilancia y control de la calidad de los recursos Hídricos.



7. Periodicidad


Anual.

8. Significancia (Pertinencia para la adopción de políticas) 26




  • Finalidad


Evaluar el estado de la calidad del agua en los principales ríos y lagos.
La concentración de iones hidrógeno es importante en las aguas naturales, pues la existencia de gran parte de la vida biológica sólo es posible dentro de los estrechos límites de variación de ésta variable.


  • Interpretación

El pH es una de las mediciones más comunes de laboratorio dado que muchos de los procesos químicos dependen del valor de pH. Con frecuencia, la velocidad o el ritmo de las reacciones químicas pueden ser alterados significativamente por el pH de la solución. La solubilidad de muchos agentes químicos en solución y su disponibilidad biológica dependen del pH.

9. Limitaciones 27

Las mediciones de esta variable dependen de la disponibilidad presupuestal y coordinación logística para realizar monitoreos en las corrientes del país (medición en campo).
Antigüedad de los equipos de laboratorio
Escaso recurso asignados a los programas de vigilancia de la calidad de los recursos hídricos.
No se tiene información completa de los ríos.



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